DWI和GRE-T2*WI序列在彌漫性軸索損傷中的應用價值

汪 欣，馬寶新，鐘柳城

(惠州市第一人民醫(yī)院放射科，廣東 惠州 516003)

DWI和GRE-T2*WI序列在彌漫性軸索損傷中的應用價值

汪 欣，馬寶新，鐘柳城

(惠州市第一人民醫(yī)院放射科，廣東 惠州 516003)

目的 探討擴散加權成像(DWI)和梯度回波T2*加權成像(GRE-T2*WI)序列在彌漫性軸索損傷中的應用價值。方法回顧性分析35例經(jīng)臨床確診的彌漫性軸索損傷患者的MRI影像資料，對全部患者均進行T1WI、T2WI、FLAIR(Fluid attenuated inversion recovery)、GRE-T2*WI及DWI序列掃描。對比各序列對病灶的檢出數(shù)，并分析其分布情況及信號特點。結果DWI和GRE-T2*WI序列檢出的病灶數(shù)目顯著多于其他序列，病灶主要分布在深部腦白質、皮髓交界區(qū)、胼胝體、基底節(jié)區(qū)、腦干、小腦等部位，表現(xiàn)為散在的、多灶性的、大小不一的點狀、索條狀、斑片狀、串珠樣異常信號影。結論DWI及GRE-T2*WI序列比其他序列敏感，在DAI的早期診斷中有更高的應用價值。

彌漫性軸索損傷；擴散加權成像;梯度回波T2*加權成像

彌漫性軸索損傷(Diffuse axonal injury，DAI)是一種常見且較嚴重的顱腦損傷，其頭顱CT表現(xiàn)輕，臨床表現(xiàn)重，發(fā)病機制為頭部在外力的作用下產(chǎn)生旋轉加速度和/或角加速度，使腦組織內部發(fā)生剪切力，導致神經(jīng)軸索和小血管損傷、斷裂的一種病理生理改變，具有高致死率、高致殘率。如何提高對DAI的早期診斷是提高患者生存率的關鍵。目前診斷手段主要有CT及MR，CT敏感度低，MR常規(guī)序列存在一定局限性。而DWI(Diffusion weighted imaging)及 GRE-T2*WI(T2*-weighted gradient-recalled echo sequence)是近些年發(fā)展起來，且對DAI診斷具有獨特優(yōu)勢的新序列。本文回顧性分析35例經(jīng)臨床確診的DAI患者的MRI影像資料，對比每種序列對病灶檢出數(shù)的差異，旨在探討DWI及GRE-T2*WI在DAI中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2012年5月至2013年10月在我院行MRI檢查并經(jīng)臨床確診的DAI患者35例，其中男性28例，女性7例，年齡17～58歲，平均32歲。所有患者均有明確外傷史，其中車禍傷23例，高處墜落傷8例，重物砸傷4例。22例患者于外傷后24 h內行MRI檢查，8例患者24～48 h行MRI檢查，5例患者1周內行MRI檢查。

1.2 方法 使用Philips Archiva 1.5T MRI掃描儀，頭部線圈。所有患者均行SE序列T1WI(TR 450 ms，TE 15 ms)、TSE序列T2WI(TR shortest，TE 100ms)、T2FLAIR序列(TR 11 000 ms，IR2 000 ms，TE 140 ms)、GRE-T2*WI序列(TR shortest，TE23.02)及DWI序列(TR shortest，TE shortest，b值=1 000)，采集次數(shù)為2～3次，層厚5 mm，層距6 mm，視野230 mm× 230 mm。由兩位副主任醫(yī)師對病灶分析意見一致后對各序列顯示病灶進行計數(shù)。

1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS16.0軟件進行統(tǒng)計學處理。對比 T1WI、T2WI、FLAIR、DWI及GRE-T2*WI各序列對DAI病灶檢出率的差異，結果做方差分析(ONE-WAYANOVA)兩兩比較q檢驗，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。數(shù)據(jù)方差不齊則對數(shù)化后再檢驗是否方差齊。

2 結果

2.1 DAI患者MRI表現(xiàn) 35例患者的腦白質深部病灶多位于額頂葉，多呈點狀或卵圓形樣，小腦病灶形態(tài)與其類似；基底節(jié)區(qū)病灶多位于內囊附近，多呈點狀或斑片狀；胼胝體病灶多位于體部與壓部，亦多呈點狀或斑片狀，腦干病灶形態(tài)與其相似，部分病灶可見融合。病灶大小一般在0.5～2.0 cm不等，若融合則可較大，雙側大腦半球病灶多呈不對稱性分布。大部分病灶在T1WI上呈等或稍低信號，T2WI上呈稍高信號，T2FLAIR上呈高信號，GRE上呈低信號，而在DWI上部分病灶呈低信號，部分病灶呈高或稍高信號，小部分病灶中央低信號周邊高信號。本研究中有23例患者均為出血性病灶，12例患者兼有出血性與非出血性病灶。出血性病灶在T1WI表現(xiàn)為等或稍高信號，急性期在T2WI表現(xiàn)為稍高信號或低信號，F(xiàn)LAIR上表現(xiàn)為高信號，部分病灶中央為等、低信號，DWI上表現(xiàn)為低或稍高信號，在GRE-T2*WI上表現(xiàn)為明顯低信號(見圖A～E)。非出血性病灶在T1WI表現(xiàn)為等或稍低信號，在T2WI、FLAIR和DWI序列上均表現(xiàn)為高信號，邊界不清，在GRE-T2*WI上可表現(xiàn)為正常或高信號(見圖F～J)。

圖 A～E男，19歲，車禍傷，T1WI(圖A)示胼胝體壓部未見明確異常信號，T2WI(圖B)示其見斑片狀稍高信號，T2FLAIR(圖C)示其呈高信號，DWI(圖D)示其呈低信號，而GRE-T2*WI(圖E)示其呈明顯低信號。圖F～J男40歲車禍傷T1WI(圖F)示右側半卵圓中心見斑點狀稍低信號，T2WI、T2FLAIR(圖G、H)示其呈稍高信號，DWI(圖I)示其呈高信號，而GRE-T2*WI(圖J)表現(xiàn)不明顯。

2.2 MRI各個序列檢出的DAI病灶的部位及檢出數(shù)比較 DAI患者各序列中GRE-T2*WI序列對出血性病灶檢出數(shù)最高，DWI序列對非出血性病灶檢出數(shù)最高。數(shù)據(jù)存在方差不齊，予對數(shù)化后方差齊，檢驗結果提示GRE-T2*WI與DWI(P＞0.05)差異無統(tǒng)計學意義，GRE-T2*WI、DWI與T1WI(P＜0.05)、T2WI(P＜0.05)、FLAIR(P＜0.05)差異均有統(tǒng)計學意義，見表1。

表1 35例患者各序列DAI病灶各部位的檢出數(shù)目(例)

3 討論

DAI是剪切力所致的彌漫性腦損傷。損傷區(qū)域主要累及腦皮髓交界區(qū)、基底節(jié)區(qū)、胼胝體、腦干及小腦等處[1]。

DAI病理變化較復雜，其軸索損傷以非中斷性軸索損傷為主，而這種損傷在傷后數(shù)小時至數(shù)天內發(fā)生著序貫性的軸索繼發(fā)離斷的病理變化[2]。因此DAI的早期診斷和治療對提高患者的搶救成功率和生存率具有積極意義。

盡管MRI無法直接顯示神經(jīng)軸索的損傷情況，但是能夠顯示DAI誘發(fā)的腦內小灶出血及腦組織水腫等變化。彌漫性腦腫脹是DAI的一個重要診斷依據(jù)，本組病例中均有不同程度的彌漫性腦腫脹。CT是目前顱腦損傷首選的影像學檢查，但是受其軟組織分辨率低的限制，僅能顯示較大的出血灶和腦水腫，另外受偽影干擾后顱窩病變顯示不清。與其相比，MRI具備軟組織分辨率高、多方位成像及無骨偽影干擾等特點，因此，MRI對DAI診斷的敏感性和特異性均優(yōu)于CT。

DAI在MRI上的主要表現(xiàn)為：①皮髓質分界模糊，皮髓交界區(qū)、深部腦白質、基底節(jié)區(qū)、胼胝體、腦干或小腦等處散在多發(fā)小斑片狀長T1長T2信號，邊界不清。②FLAIR及DWI上，非出血性病灶表現(xiàn)為高信號?；谝陨喜≡羁娠@示腦實質、胼胝體、腦干等部位散在斑片狀出血灶，急性期T1WI表現(xiàn)為等、低信號，T2WI及DWI均表現(xiàn)為低信號，亞急性期T1WI及T2WI均表現(xiàn)高信號。但是，皮髓交界區(qū)、半卵圓中心、側腦室旁、胼胝體、腦干、小腦上腳這些部位靠近腦脊液，大部分又是非出血灶，在T2WI呈高信號。而腦脊液在T2WI上也表現(xiàn)為高信號，就容易與這些病灶混淆，另外高信號腦脊液會產(chǎn)生流動偽影與部分容積效應，嚴重干擾了T2WI對DAI病灶的顯示[3]。FLAIR序列則可以通過腦脊液中高信號的抑制，從而能夠避免上述干擾，另外FLAIR的TE比T2WI更長，明顯提高了病灶與周圍組織的對比度，因此其敏感性高于T2WI[4]。

本研究發(fā)現(xiàn)GRE-T2*WI與DWI序列對DAI病灶的診斷敏感性較T1WI、T2WI及FLAIR序列高，且對出血性病灶的檢出GRE-T2*WI較DWI敏感，非出血性病灶的檢出則DWI較GRE-T2*WI敏感。本研究中GRE-T2*WI上可見多發(fā)、散在的明顯低信號影，而通常這些病灶中的一部分在其他序列上表現(xiàn)不明顯或無法辨認；此外一些在DWI上表現(xiàn)為高信號的病灶，在其他序列上表現(xiàn)不明顯或無法辨認。這主要是因為DAI的病灶為多發(fā)、散在分布，其直徑均小于2.0 cm。出血產(chǎn)物具有順磁性，會與鄰近正常腦組織形成微小梯度場，GRE-T2*WI序列恰恰對這種梯度場非常敏感，常規(guī)序列對其則不敏感。小的出血灶與相鄰正常腦組織存在磁敏感差異，從而導致信號丟失，表現(xiàn)為斑片狀低信號[5]，從而檢出病灶。正是因為GRE-T2*WI序列對磁場的不均勻性較敏感這一特性使其容易產(chǎn)生磁化率偽影。另外，GRE-T2*WI序列對非出血性病灶的檢出并沒有優(yōu)勢。

DWI是當前唯一能評估活體組織中水微觀擴散速度的技術。研究發(fā)現(xiàn)DWI較常規(guī)序列能更早、更準確地檢出DAI非出血性病灶[6]。其主要機理是受傷后的腦細胞水腫導致血流量減低和細胞缺氧，從而引起能量代謝障礙，則細胞膜上的Na+-K+-ATP酶活性受到抑制，離子轉運受阻，導致細胞內滲，造成細胞毒性水腫，在DWI上表現(xiàn)為高信號，表觀擴散系數(shù)值減少[7]。本研究也表明，DWI對DAI非出血性病灶的檢出高于T1WI、T2WI及FLAIR序列。但是DWI存在T2穿透效應，有時候表現(xiàn)為高信號的病灶并不一定是真正的彌散受限，另外DWI的圖像信噪比及空間分辨率相對較低，成像速度慢。

綜上所述，MRI是目前對DAI的診斷最具價值的影像學方法，而GRE-T2*WI序列能明顯提高MRI對小出血灶檢出的敏感性，DWI序列則能盡早顯示出現(xiàn)的細胞毒性水腫及合并的低氧缺血狀態(tài)，有助于更準確地評價DAI患者，聯(lián)合應用這些序列能大大提高DAI病灶的檢出率，為臨床早期診斷、早期治療提供更為可靠的、科學的和客觀的影像學根據(jù)，因此建議將DWI及GRE-T2*WI序列作為DAI患者MRI檢查的常規(guī)序列。

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Value of weighted imaging and T2*-weighted gradient-recalled echo sequence in diagnosis of diffuse axonal injury

WANG Xin,MA Bao-xin,ZHONG Liu-cheng
Department of Radiology,Huizhou First Hospital,Huizhou 515003,Guangdong,CHINA

ObjectiveTo investigate the value of DWI and GRE-T2*WI sequence in diagnosis of DAI(diffuse axonal injury).MethodsThe MRI data of 35 cases with DAI were analyzed retrospectively,all of which underwent MRI examination with T1WI,T2WI,FLAIR,GRE-T2*WI and DWI sequences.The numbers of detected lesions from different sequences were compared as well as their distribution and signal characteristics.ResultsThe numbers of lesions from DWI and GRE-T2*WI sequences were significantly more than other sequences.The lesions were located in deep brain white matter,the junctional zone of cortex and medulla,corpus callosum,basal ganglia, brain stem and cerebellum,which were scattered,multifocal,different size,patchy,rope and"string-of-beads"pattern.ConclusionDWI and GRE-T2*WI have higher sensitivity than other sequences,which have higher application value in the early diagnosis of DAI.

Diffuse axonal injury;Diffusion weighted imaging;T2*-weighted gradient-recalled echo sequence

R651.1+5

A

1003—6350(2014)15—2225—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2014.15.0865

2014-01-15)

汪 欣。E-mail：695462048@qq.com